Circuito de medidor de distância ultrassônico usando LCD 16×2

Neste artigo, vamos construir um circuito medidor de distância ultrassônico usando Arduino e LCD 16×2. Também veremos o que é um módulo ultrassônico, como funciona e como pode ser usado para medir distâncias.

O que é ultra-som?

Um ser humano normal e saudável pode ouvir frequências que variam de 20 Hz a 20.000 Hz. Acima de 20.000 Hz ou 20 KHz, o ouvido humano é incapaz de detectar essas frequências. Qualquer ressonância acústica superior a 20 KHz é chamada de ultrassônica e qualquer ressonância acústica inferior a 20 Hz é chamada de infra-sônica.

A maioria dos animais domésticos, como o gato ou o cachorro, pode ouvir uma ampla faixa de frequência acústica maior do que os seres humanos. Alguns de nossos dispositivos eletrônicos podem incomodá-los; é por isso que o som ultrassônico está sendo usado em repelentes eletrônicos de mosquitos e também em repelentes para cães.

Mas muitos dos animais selvagens, como os morcegos, aproveitam o ultrassom, que os ajuda a determinar a distância entre o predador e a presa. Possui sensores biológicos que calculam a distância emitindo e recebendo ondas ultrassônicas.

Este princípio é utilizado em muitos equipamentos de medição eletrônicos modernos; aprenderemos como o mesmo princípio também pode ser aplicado ao presente projeto.

Sensor ultrasônico:

Usaremos um módulo transceptor ultrassônico de dispositivo eletrônico especial HC-SR04 que é muito popular e está comumente disponível em sites de comércio eletrônico e lojas de varejo eletrônico.

Consiste em 4 pinos Vcc, terra, gatilho e eco. Esses pinos têm interface com o microcontrolador Arduino.

Possui módulos transmissor e receptor que parecem idênticos e são protegidos por um cilindro de alumínio e malha na abertura do transmissor e do receptor. O módulo também consiste em microcontroladores que decodificam sinais de eco.

Para medir a distância, precisamos enviar uma série de rajadas ultrassônicas e ouvir o eco. Para fazer isso, precisamos manter o pino do gatilho alto por 10 microssegundos, o transmissor envia 8 pulsos de rajadas ultrassônicas.

O módulo receptor escuta essas rajadas depois de atingir um obstáculo. O pino de eco emite um sinal alto proporcional à distância. O Arduino interpreta o tempo dos sinais enviados e recebidos para determinar a distância real.

Uma vez que o som viaja a 340 m / s no ar e o tempo pode ser determinado comparando os sinais enviados e recebidos, podemos determinar a distância usando a fórmula velocidade-distância:

Distância = velocidade x tempo

Esses valores serão calculados pelo Arduino e imprimirão os valores apropriados no display LCD. O circuito de medidor de distância ultrassônico proposto pode mostrar a distância em centímetros, bem como em metros.

Protótipo do autor:

Modelo de trabalho comprovado do circuito medidor de distância ultra-sônico de display 16x2 LCD

Diagrama de circuito:

Circuito de medição de distância ultra-sônico com LCD 16x2

A conexão do circuito do medidor de distância ultrassônico é feita por meio de uma interface arduino-LCD padrão, que também podemos encontrar em muitos outros projetos semelhantes baseados em arduino-LCD. O potenciômetro é usado para ajustar o contraste do display LCD.

O sensor ultrassônico pode ser inserido diretamente no pino analógico conforme mostrado no protótipo do autor de A0 a A3, sensores voltados para fora; isso pode reduzir o congestionamento do fio enquanto duplica o circuito acima.

Código do programa:

#include LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2);
const int trigger = A1;
const int echo = A2;
int vcc = A0;
int gnd = A3;
long Time;
float distanceCM;
float distanceM;
float resultCM;
float resultM;
void setup()
{
lcd.begin(16,2);
pinMode(trigger,OUTPUT);
pinMode(echo,INPUT);
pinMode(vcc,OUTPUT);
pinMode(gnd,OUTPUT);
}
void loop()
{
digitalWrite(vcc,HIGH);
digitalWrite(gnd,LOW);
digitalWrite(trigger,LOW);
delay(1);
digitalWrite(trigger,HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigger,LOW);
Time=pulseIn(echo,HIGH);
distanceCM=Time*0.034;
resultCM=distanceCM/2;
resultM=resultCM/100;
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Distance:");
lcd.print(resultM);
lcd.print("M");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Distance:");
lcd.print(resultCM);
lcd.print("cm");
delay(1000);
}

FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

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